DE2840697A1

DE2840697A1 - Verfahren und vorrichtung zum zeitgerechten ueberfuehren von fuellgutstuecken innerhalb eines geschlossenen foerderbandsystems

Info

Publication number: DE2840697A1
Application number: DE19782840697
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Bippus; Werner Ing Grad Reim
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1978-09-19
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1979-12-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum zeitgerechten überführen
von Füllgutstücken innerhalb eines geschlossenen Förderband systems Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überführen von Füllgutstücken von einem kontinuierlich umlaufenden ersten Förderband zu einem kontinuierlich umlaufenden zweiten Förderband mittels einer separaten Zuführeinrichtung, wobei die Füllgutstücke vom zweiten Förderband zu definierten Zeitpunkten aufgenommen werden.
Derartige Verfahren finden insbesondere bei Verpackungsmaschinen Anwendung, bei denen ganz allgemein die Aufgabe darin besteht, ein Füllgutstück zu einem bestimmten definierten Zeitpunkt an einem außerhalb des Bereichs des Förderbandes liegenden Ort zur Verfügung zu haben, beispielsweise um es in ein Aufnahmebehältnis zu befördern.
In automatisierten Verpackungslinien, die aus einzelnen intermittierend bzw. kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschinen zusammengesetzt sind, besteht ganz allgemein das Problem, die einzelnen Maschinen aufeinander zu synchronisieren.
Die einfachste Lösung einer phasengleichen Kopplung der einzelnen Maschinen ist die einer starren mechanischen Kopplung. Bei relativ kleinen Anlagen ist diese Lösung auch realisierbar. Bei größeren, schwereren Anlagen können aber Schwingungsprobleme auftreten, da die einzelnen Verpackungsmaschinen im allgemeinen unwuchtig arbeiten, was nur mit hohem Aufwand unterdrückt werden könnte.
Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß bei Störungen an einer Einzelmaschine die gesamte Anlage stillgesetzt werden muß.
Als weitere Lösung bot sich daher ein System an, in dem die einzelnen Maschinen phasengleich, also synchron zu- und abgeschaltet werden können. Diesbezüglich gibt es Variante der zuerst genannten Version (starre mechanische Kopplung). Diese sind jedoch nicht praktikabel, da der Wiederanlauf einer einmal abgestellten Maschine aufwendige Wiederanlaufeinrichtungen erforderlich macht.
Weitere Versionen dieser Art sind die elektrische Welle bzw. elektronisch kontrollierbare Gleichstrom-Einzelantriebe, die phasengleich arbeiten. Diese Versionen hätten den Vorteil des einfachen Zu- und Abschaltens von Einzelmaschinen, sind aber im Falle der elektrischen Welle nur bei relativ kleinen Leistungen einsetzbar oder aber im Falle der Gleichstromantriebe sehr aufwendig und teuer.
Aus diesen Gründen hat sich der asynchrone Antrieb der Einzelmaschinen durchgesetzt, der im Falle der Verarbeitung staufähiger Güter auch sehr einfach und generell anwendbar ist.
Bei der Verarbeitung nicht staufähiger Güter besteht aber das Problem darin, Packgüter zeit(takt-)gerecht in die einzelnen Verpackungsmaschinen einzuführen.
Diesbezüglich bekannte Lösungen basieren auf dem Prinzip der beispielsweise in der DE-PS 12 58 779 beschriebenen mechanischen Synchronisation. Diese Lösungen haben auf Grund der geometrischen bzw. topologischen Konfiguration den Nachteil geringer Zugänglichkeit, was im Falle von Störungen erhebliche Schwierigkeiten und Verzögerungen mit sich bringt. Darüberhinaus sind sie auch relativ aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die von einer Verpackungsmaschine in bestimmtem Taktrhythmus ankommenden Füllgutstücke in möglichst einfacher Form in den Taktrhythmus einer nachgeschalteten weiterverarbeitenden Verpackungsmaschine zu bringen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das erste Förderband langsamer umläuft als das zweite Förderband, daß die Zuführeinrichtung mit einer der Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten der Förderbänder entsprechenden Ausgleichsgeschwindigkeit angetrieben wird, und daß nach einer von der Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden definierten Zeitpunkten ein Taktausgleich erfolgt.
Eine bevorzugte Konfiguration zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung durch ein drittes Förderband realisiert ist, dessen Bandgeschwindigkeit der Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten entsprechend hochgeregelt wird, wobei vorzugsweise zur Ermittlung der jeweils erforderlichen Bandgeschwindigkeit des dritten Förderbandes ein Digitalrechner vorgesehen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer einfachen Schemazeichnung näher erläutert.
In dieser Prinzipzeichnung sind zwei Einheiten 1, 2 einer komplexen Verpackungsmaschine dargestellt, die je ein kontinuierlich umlaufendes Endlos-Förderband 1', 2' aufweisen. Im Rahmen dieser (Primitiv-)Anlage, sollen Füllgutstücke 4, die auf dem ersten Förderband 1' transportiert werden, zum zweiten Förderband 2' gebracht werden, und zwar zu einem genau definierten Zeitpunkt.
Die Funktion des Uberführens selbst übernimmt eine separate Zuführeinrichtung 3, die das vom ersten Förderband 1' herantransportierte und an sie übergebene Füllgutstück 4 zum zweiten Förderband 2' bringt. Hier soll das Füllgutstück 4 beispielsweise in ein Behältnis 5 eingeführt werden, das vom zweiten Förderband 2' herantransportiert wird.
Erfindungsgemäß wird nun auf der Grundlage folgender Verfahrensweise gearbeitet.
Die abgebende Einheit 1 läuft asynchron angetrieben (um etwa 2 bis 5 %) langsamer als die aufnehmende Einheit 2.
Der Regelvorgang der zwischen den beiden Einheiten bzw.
Förderbändern angebrachten Zuführeinrichtung 3 beginnt zunächst bei relativ niedriger (Band-)Geschwindigkeit.
Diese Geschwindigkeit reicht zunächst aus, um das erste Füllgutstück zeitgerecht zur aufnehmenden Einheit 2 zu bringen. Da diese Einheit schneller läuft, muß die Bandgeschwindigkeit nun hochgeregelt werden, um die nachfolgenden Füllgutstücke jeweils ebenfalls zeitgerecht zur aufnehmenden Einheit 2 zu bringen. Da die Bandgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 3 aus naheliegenden Gründen nur bis zu einem Grenzwert hochgeregelt werden'kann, muß jeweils nach einer gewissen Zeit, d.h. nach einer bestimmten Anzahl von aufeinander folgenden definierten Zeitpunkten, ein Taktausgleich durchgeführt werden. Zu diesem Zweck und Zeitpunkt wird die Bandgeschwindigkeit wieder auf den Anfangswert zurückgenommen, und in der aufnehmenden Einheit 2 bleibt dann eine Arbeitsstation ohne Füllgutstück. (Bezogen auf eine Geschwindigkeitsdifferenz von 2 % bleibt jeder 50. Arbeitstakt ohne Füllgutstück.) Der erwähnte Regelvorgang wiederholt sich laufend und wird vorzugsweise von einem Digitalrechner insbesondere einem Mikroprozessor gesteuert.
Dabei wird jeweils der Zeitpunkt, zu welchem das Füllgutstück die abgebende Einheit verläßt, mit dem Zeitpunkt, zu welchem das Füllgutstück in der nachgeschalteten aufnehmenden Einheit erwartet wird, in einem Komparator 6 verglichen. Die erforderliche Bandgeschwindigkeit des zwischen beiden Eiheiten angebrachten Transportbandes 3 wird sodann auf der Grundlage des jeweiligen aktuellen Vergleichsergebnisses errechnet und in entsprechende Ansteuersignale für den das Transportband der Zuführeinrichtung 3 antreibenden Motor 7 umgesetzt.
Damit ist nun erreichbar, daß das Füllgutstück jeweils genau zum richtigen Zeitpunkt bei der aufnehmenden Einheit ankommt.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum überführen von Füllgutstücken von einem einem kontinuierlich umlaufenden ersten Förderband zu einem kontinuierlich umlaufenden zweiten Förderband mittels einer separaten Zuführeinrichtung, wobei die Füllgutstücke vom zweiten Förderband zu -definierten Zeitpunkten aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Förderband (1') langsamer umläuft als das zweite Förderband (2'), daß die Zuführeinrichtung (3) mit einer der Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten der Förderbänder (1', 2') entsprechenden Ausgleichsgeschwindigkeit angetrieben wird, und daß jeweils nach einer von der Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden definierten Zeitpunkten ein Taktausgleich erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung (3) über einen Vergleich des Zeitpunktes, zu dem das Füllgutstück (4) das erste Förderband (1') verläßt und zu dem es beim zweiten Förderband (2') erwartet wird, ermittelt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (3) durch ein drittes Förderband realisiert ist, dessen Bandgeschwindigkeit der Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten entsprechend hochgeregelt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der jeweils erforderlichen Bandgeschwindigkeit des dritten Förderbandes ein Digitalrechner vorgesehen ist.